Антарктический полуостров на перепутье: выбор десятилетия определит судьбу континента на века

Будущее Антарктического полуострова, одного из самых быстро нагревающихся регионов Земли, остается неопределенным. Новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Environmental Science, рассматривает, как могут развиваться физические и экологические изменения в этом регионе при различных сценариях выбросов парниковых газов.

Полученные результаты подчеркивают, что выбор, который мы сделаем в ближайшее десятилетие, будет иметь драматические долгосрочные последствия, простирающиеся далеко за пределы Антарктиды.

Небольшой регион с глобальными последствиями

Антарктический полуостров, самая северная часть континента, вдается в Южный океан примерно в 965 километрах к югу от Чили. Несмотря на то, что он занимает менее 4% территории Антарктиды, полуостров является наиболее доступным регионом для таких видов деятельности, как рыболовство, научные исследования и туризм.

Его морской и наземный климат отличаются от остальной части Антарктиды, и известно, что в прошлом он переживал быстрые экологические изменения, например, в ранний голоценовый теплый период. Сегодня изменения снова ускоряются. Западная сторона полуострова нагревается со скоростью 0,45°C за десятилетие, что более чем вдвое превышает среднемировой показатель. Иногда мы наблюдаем последствия в реальном времени, как, например, обрушение шельфового ледника Ларсен-B в 2002 году.

«За это стоит бороться»

Судьба региона будет определяться сложными взаимодействиями между сушей, морем и атмосферой. По мере того как таяние льдов опресняет Южный океан, изменения в океанической циркуляции могут вызвать климатические воздействия по всему Южному полушарию и за его пределами.

«За это стоит бороться, — сказала Бетан Дэвис, гляциолог из Ньюкаслского университета в Великобритании, которая руководила этим исследованием. — Когда мы нагреваем планету более чем на 2 градуса по Цельсию, мы наблюдаем реальный ущерб этой нетронутой окружающей среде, что также повлияет на людей, живущих в Европе и Северной Америке». Например, повышение уровня моря, связанное с отступлением антарктических льдов, может усилить ущерб от штормов по всему миру.

Пингвины Адели сильно зависят от площади морского льда и здоровой популяции криля, и то и другое оказывается под угрозой из-за климатического кризиса. Фото: Bethan Davies

Комплексный, системный подход

Команда исследовала, как взаимосвязанные компоненты — лед, экосистемы, океан, атмосфера и экстремальные явления — отреагируют при трех сценариях социально-экономического развития (Shared Socioeconomic Pathways): низком (потепление на 1,8°C), средне-высоком (3,6°C) и очень высоком (4,4°C) уровнях потепления к 2100 году по сравнению с доиндустриальным уровнем.

В сценарии с низким уровнем выбросов многие ледники и шельфовые ледники остаются в значительной степени нетронутыми, вклад в повышение уровня моря невелик, а такие виды, как пингвины, сохраняют большую часть своей среды обитания. При самом высоком сценарии выбросов происходят масштабные изменения, которые будут необратимы в масштабах человеческой жизни. Морской лед может сократиться на 20%, обнажив более темные воды, которые поглощают больше тепла и ускоряют потерю ледников. Криль сместится к югу, сокращая запас пищи для китов, пингвинов и тюленей, что, в свою очередь, повлияет на рыболовную промышленность.

«Изменения затронут все — от мельчайших микробов до китов и морских птиц»

Антарктическая дикая природа и экосистемы уже сегодня испытывают стресс. Задокументированы случаи массовой гибели птенцов пингвинов, когда тающий морской лед пропитывает их неводостойкие перья, и птицы замерзают. Между тем, поступление питательных веществ изменяется из-за потепления морей и изменения световых условий, что влияет на фитопланктон, составляющий основу пищевой цепи. Оскар Скофилд, биологический океанограф из Ратгерского университета, не принимавший участия в этом исследовании, сказал, что изменения, прогнозируемые этим исследованием при средне-высоком и очень высоком сценариях потепления, могут иметь далеко идущие последствия.

«Изменения затронут все — от мельчайших микробов до китов и морских птиц, — сказал он. — Эти изменения будут иметь серьезные последствия для экологии и биогеохимии этого региона».

Новые угрозы для антарктической науки

В исследовании также описывается, как потепление Антарктического полуострова создает новые проблемы для полевых работ. Антарктические базы и одежда предназначены для защиты от холода, сильных ветров и снега. Увеличение количества дождей и других жидких осадков затруднит адаптацию к такому диапазону экстремальных условий, а на обледенелых взлетно-посадочных полосах самолетам будет труднее приземляться.

Таяние морского льда откроет новые судоходные маршруты, но также создает опасность для антарктических команд, которые используют стабильный морской лед для транспортировки грузов на исследовательские базы. Исследователи, которые пересекают эти ледовые платформы, направляясь к местам полевых работ, также подвергаются большему риску.

Потепление Антарктики облегчит туристическим компаниям доступ к полуострову. Рост туризма несет с собой больший риск загрязнения и появления чужеродных видов. Но Дэвис сказала, что вопрос туризма сложный. «Контраргумент заключается в том, что люди, посещающие Антарктиду как туристы, как правило, возвращаются оттуда ее защитниками», — отметила она.

Геополитический интерес к полуострову, вероятно, возрастет, поскольку там могут находиться полезные ископаемые, включая молибден, золото и серебро. Но коммерческая добыча запрещена Мадридским протоколом к Договору об Антарктике.

Взгляд на Пятый Международный полярный год

Эдвард Додридж, физический океанограф из Института морских и антарктических исследований Университета Тасмании, не принимавший участия в этом новом исследовании, сказал, что изменения, наблюдаемые и прогнозируемые в этом исследовании, вызывают «глубокую обеспокоенность и должны мотивировать нас к максимально возможному ограничению потепления».

Додридж считает, что исследование было бы более убедительным, если бы оно включало сценарий выбросов, более соответствующий текущей политике, который находился бы где-то между низким и средне-высоким сценариями, использованными в исследовании. Он также сказал, что представление изменений в Антарктике относительно наших дней, а не доиндустриального периода, скрывает существенные изменения, которые мы уже пережили.

Соавтор исследования Мартин Сигерт, полярный исследователь из Эксетерского университета, надеется, что Пятый Международный полярный год в 2032–2033 годах станет центральным событием для подобных междисциплинарных исследований. «Антарктида по-прежнему остается континентом, многие районы которого не исследованы. Но мы знаем достаточно, чтобы понимать, что ситуация меняется, и мы должны гораздо лучше понимать эту систему», — заключил он.

Авторы исследования призывают мировое сообщество рассматривать Антарктиду не как изолированную ледяную шапку, а как ключевой элемент климатической системы планеты, «пульс» которого отзывается эхом во всех уголках Земли. Особое внимание в работе уделяется так называемым «точкам невозврата» — пороговым значениям, после которых разрушение ледниковых щитов станет неостановимым процессом, даже если выбросы удастся сократить.

«Мы вступаем в эпоху, когда исторические аналогии перестают работать, — подчеркивает профессор Сигерт. — То, что мы наблюдаем сегодня на полуострове, не имеет прецедентов за всю историю наблюдений. Единственный способ подготовиться к будущему — это объединить усилия климатологов, биологов, океанографов и социологов. Только системный взгляд позволит нам разработать стратегии адаптации и смягчения последствий, которые защитят не только уникальную природу Антарктики, но и миллионы людей в прибрежных городах по всему миру». Исследователи надеются, что их работа станет основой для выработки более амбициозных климатических целей на предстоящем саммите ООН.